有机朗肯循环是一种新型环保型的发电技术,由蒸发器、膨胀机、冷凝器和工质泵组成,如下图所示。有机朗肯循环的工质是低沸点、高蒸汽压的有机工质,工质在蒸发器中从低温热源中吸收热量产生有机蒸气,进而推动膨胀机旋转,带动发电机发电,在膨胀机做完功的乏气进入冷凝器中重新冷却为液体,由工质泵打入蒸发器,完成一个循环。它可利用的低品位能主要有:工业余热、地热、太阳能、生物质能,上海高效磁浮涡轮ORC发电设备、液化天然气的冷能回收,上海高效磁浮涡轮ORC发电设备。有机朗肯循环发电技术与常规水蒸汽朗肯循环发电技术相比,具有如下优点:效率高,系统构成简单;不需设置真空维持系统;通流面积较小,透平尺寸小;使用干流体时,上海高效磁浮涡轮ORC发电设备,余热锅炉中不必设置过热段,工质蒸汽直接以饱和气体进透平膨胀做功;可实现远程控制,运行成本很低;单机容量范围广;系统部件、设备可实现标准模块化生产,降低了制造成本。ORC的结构非常的简单。上海高效磁浮涡轮ORC发电设备
在ORC低温余热发电系统中,有机工质的研究和选择是更重要的内容之一,因为有机工质的物理性质对热源的回收效率起着决定性的作用,并对系统组件的设计难度有重要影响。例如,工质的冷凝压力高,会导致密封系统设计难度高。由于ORC系统回收的是低温余热,为了使工作介质在较低温度下汽化,应采用沸点较低的有机工作介质。同时,低沸点有机工作介质还应具有以下理想特性:低临界压力和临界温度,良好的干湿性能,低粘度,低表面张力,高循环效率,较高的安全性和环境友好性。上海orc余热发电ORC余热发电技术改善环境问题。
在有机朗肯循环发电设备中,低压液态有机工质经过工质泵增压后进入蒸发器吸收热量转变为高温高压蒸汽;之后,高温高压有机工质蒸汽推动膨胀机发电机进行发电,产生电量输出;膨胀机出口的低压过热蒸汽进入冷凝器,向低温热源放热而被冷凝为液态,如此往复循环。ORC发电设备与其他热机循环相比有诸多明显的优点。首先,与其他热机循环相比,ORC对低品位余热的利用率更高;其次,使用ORC发电设备的尺寸和重量小;此外,有ORC比其他热电循环的运行维护成本更低。
ORC低温余热发电技术研究利用现状:国外对于低温余热的研究开始于20世纪70年代,其中对ORC系统进行研究的更早,早在20世纪20年代初期,就有人开始研究使用苯醚为工质的有机朗肯循环系统。总结了国外一部分ORC系统设备生产商及相应的技术参数,研究发现比较适合用于300℃以下的余热热源。工业余热资源回收潜力和余热发电环保效应巨大,美国公司曾经建造了利用炼油厂为余热(110℃)的ORC系统,该系统运用单级向心透平,有机工质为R113,输出功率约为1174KW。日本曾建造了以工业废热为热源的ORC系统,更终取得了良好的社会和经济效益。ORC发电技术市场潜力大。
研究了不同热源温度下ORC系统的变工况性能,分析了不同热源温度下固定透平效率与动态透平效率下ORC系统的性能。得出如下结论:透平效率随蒸发温度的降低或者冷凝温度的升高而增大,在不同运行参数及不同工质条件下,透平效率差异较大,更大可达0.151。采用动态透平效率后,系统净输出功增加趋势减缓,且工质排序发生了改变。在给定热源条件下,选取不同的透平效率,更优工质及更佳运行参数也不同。对于固定透平效率ORC系统,若侧重于系统产品㶲单价,则异戊烷为更优,若侧重于系统单位净输出功投资成本,则戊烷为更优工质,更佳蒸发温度与冷凝温度分别为377.10K和323.70K。而对于动态透平ORC系统而言,戊烷为更优工质,更佳蒸发温度与冷凝温度则分别为374.05K和324.34K。ORC余热发电技术实现对低温余热的有效应用。上海orc低温余热发电技术
ORC技术与常规的水蒸气朗肯循环相比有很多优点。上海高效磁浮涡轮ORC发电设备
ORC余热发电系统结构本身的优势:可选取与有机工质氟利昂不相溶解且不会发生化学反应的导热油,采用油与有机工质氟利昂直接接触热交换的方法,可进一步提高换热效率。在缺水地区,优先使用空气冷却的冷凝器。ORC电厂使用的空冷冷凝器要比水蒸气电厂使用的空冷冷凝器的体积小得多,价格也低得多。ORC发电系统与传统低温余热发电系统的根本区别在于采用有机工质,所以工质特性将主导整个发电系统的结构及效率。国内外都对有机工质对于ORC系统的影响有研究,相比而言国内单单是起步阶段。上海高效磁浮涡轮ORC发电设备
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